ΚΥΚΛΩΜΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΣΥΝΔΡΟΜΟΥ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΗΣ BCC (1) (Υπολογισμός Συνδρόμου)

Σχετικά έγγραφα
ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΕΛΕΓΧΟΥ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ (2)

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Θεωρία Πληροφορίας. Διάλεξη 7: Κωδικοποίηση καναλιού με γραμμικούς κώδικες block. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

Nέες Τεχνολογίες. στις Επικοινωνίες

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ ΣΕ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΑ ΔΙΚΤΥΑ

Καναλιού. Καναλιού. Προχωρημένα Θέματα Τηλεπικοινωνιών. Κατηγορίες Κωδικών Καναλιού. Τι πετυχαίνει η Κωδ. Καναλιού. Κωδικοποίηση Καναλιού.

Εργαστηριακή Ασκηση 2- Κυκλικοί Κώδικες

Πολυμέσα πάνω από κινητά δίκτυα

Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών Τμήμα Φυσικής Εισαγωγή στα Συστήματα Τηλεπικοινωνιών Συστήματα Παλμοκωδικής Διαμόρφωσης

Περιεχόμενα. Πρώτο Κεφάλαιο. Εισαγωγή στα Ψηφιακά Συστήματα. Δεύτερο Κεφάλαιο. Αριθμητικά Συστήματα Κώδικες

ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΝΑΛΙΟΥ (CHANNEL CODING)

Θεωρία Πληροφορίας. Διάλεξη 10: Κωδικοποίηση καναλιού με συνελικτικούς κώδικες. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Κεφάλαιο 3

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Τεχνικές διόρθωσης και ανίχνευσης σφαλµάτων

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Πρόλογος...9 ΚΕΦ. 1. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ - ΚΩΔΙΚΕΣ

Συμπίεση Δεδομένων

ΙΚΤΥΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Ασκήσεις για το φυσικό στρώμα. λ από τον ρυθμό μετάδοσής της. Υποθέτοντας ότι ο κόμβος A

Σταθερή περιβάλλουσα (Constant Envelope)

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

Εισαγωγή στους Η/Υ. Ενότητα 8: Μετάδοση Δεδομένων. Δημήτρης Σαραβάνος, Καθηγητής Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Μέθοδοι Ελέγχου Σφαλμάτων

Θέµατα ( ικαιολογείστε πλήρως όλες τις απαντήσεις σας)

Μετάδοση σήματος PCM

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Μάθημα Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες Κωδικοποίηση πηγής- καναλιού Μάθημα 9o

Θεωρία Πληροφορίας. Διάλεξη 12:Κωδικοποίηση Καναλιού με Κώδικες Turbo. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Μοντέλο Επικοινωνίας Δεδομένων. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 6 ο

ΠΛΗ10 Κεφάλαιο 2. ΠΛH10 Εισαγωγή στην Πληροφορική: Τόμος Α Κεφάλαιο: : Αριθμητική περιοχή της ALU 2.5: Κυκλώματα Υπολογιστών

Βασικές λειτουργίες Ανίχνευση πλαισίων Τι κάνει το επίπεδο ζεύξης Χρησιμοποιεί τις υπηρεσίες του φυσικού επιπέδου, ήτοι την (ανασφαλή) μεταφορά δεδομέ

Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 12: Κωδικοποίηση βίντεο: H.26x Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

EE728 (22Α004) - Προχωρημένα Θέματα Θεωρίας Πληροφορίας 3η σειρά ασκήσεων Διακριτά και Συνεχή Κανάλια. Παράδοση: Έως 22/6/2015

Δίκτυα Απευθείας Ζεύξης

ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΙΟΡΘΩΣΗ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 4 ΠΑΛΜΟΚΩΔΙΚΗ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ - PCM (ΜΕΡΟΣ Α)

ΔΙΚΤΥΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Ασκήσεις για το φυσικό στρώμα

«ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΥΛΙΚΟΥ ΚΑΙ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ»

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Αριθμητικά Συστήματα. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.

Πρόλογος 1. 1 Μαθηµατικό υπόβαθρο 9

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ INTERNET

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2007

Παραδείγματα σχεδίασης με μηχανές πεπερασμένων καταστάσεων

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009

6.1 Καταχωρητές. Ένας καταχωρητής είναι μια ομάδα από f/f αλλά μπορεί να περιέχει και πύλες. Καταχωρητής των n ψηφίων αποτελείται από n f/f.

Θέµατα ( ικαιολογείστε πλήρως όλες τις απαντήσεις σας)

ΙΑΦΑΝΕΙΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΘΕΩΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ-ΚΩ ΙΚΕΣ

Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

Ανίχνευση και διόρθωση σφαλμάτων σε συστήματα επικοινωνιών με κωδικοποίηση Reed-Solomon

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Μία μέθοδος προσομοίωσης ψηφιακών κυκλωμάτων Εξελικτικής Υπολογιστικής

Δεύτερη Σειρά Ασκήσεων

100 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΜΕ ΤΙΣ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

6 η Θεµατική Ενότητα : Σχεδίαση Συστηµάτων σε Επίπεδο Καταχωρητή

Ιστοσελίδα:

Κεφάλαιο 7. Ψηφιακή Διαμόρφωση

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ (Τ.Ε.Ι.) ΛΑΜΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

1 η Θεµατική Ενότητα : Δυαδικά Συστήµατα

Εισαγωγή στους Η/Υ. Γιώργος Δημητρίου. Μάθημα 7 και 8: Αναπαραστάσεις. Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας - Τμήμα Πληροφορικής

Συμπίεση Δεδομένων

ΘΕΩΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ. Κεφάλαιο 3 : Πηγές Πληροφορίας Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ

Δίκτυα Απευθείας Ζεύξης. Επικοινωνία µεταξύ δύο υπολογιστών οι οποίοι είναι απευθείας συνδεδεµένοι.

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Συνδυαστική Λογική. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Αντικείμενο και συνεισφορά της Διπλωματικής Εργασίας Οι LDPC κώδικες χρησιμοποιούνται ευρέως στις μέρες μας σε ψηφιακά τηλεπικοινωνιακά συστήματα ασύρ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2006

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

7 η Θεµατική Ενότητα : Καταχωρητές, Μετρητές και Μονάδες Μνήµης

Αρχές Δικτύων Επικοινωνιών. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 4 ο

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Βέλτιστος Δέκτης

9. ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ (REGISTERS)

Πίνακες Διασποράς. Χρησιμοποιούμε ένα πίνακα διασποράς T και μια συνάρτηση διασποράς h. Ένα στοιχείο με κλειδί k αποθηκεύεται στη θέση

ΤΜΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ (ΠΜΣ) ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ Ι ΑΚΤΙΚΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Συμπίεση Δεδομένων Δοκιμής (Test Data Compression) Νικολός Δημήτριος, Τμήμα Μηχ. Ηλεκτρονικών Υπολογιστών & Πληροφορικής, Παν Πατρών

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2006

Συμπίεση Δεδομένων

Αρχές κωδικοποίησης. Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες 08-1

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Παναγιώτης Μαθιόπουλος Ph.D.

Δυαδικά Αντίποδα Σήματα. Προχωρημένα Θέματα Τηλεπικοινωνιών. Πιθανότητα Σφάλματος σε AWGN Κανάλι. r s n E n. P r s P r s.

MPEG-4: Βασικά Χαρακτηριστικά

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Ψηφιακοί Υπολογιστές

ΘΕΜΑ. Προσομοίωση Φυσικού Επιπέδου και Επιπέδου Σύνδεσης Δεδομένων Ασύρματου Δικτύου Ιατρικών Αισθητήρων

Ψηφιακή Μετάδοση Αναλογικών Σηµάτων

K24 Ψηφιακά Ηλεκτρονικά 6: Πολυπλέκτες/Αποπολυπλέκτες

Κεφάλαιο 3 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

Transcript:

ΚΥΚΛΩΜΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΣΥΝΔΡΟΜΟΥ... Πύλη Ανασύζευξη πριν την ολίσθηση g g g -k- + s o + s +... + S -k- Πύλη Διάνυσμα λήψης R(x) Κύκλωμα ανάλογο με αυτό του κωδικοποιητή Βήματα:. iitializatio s i = πύλη off, πύλη o είσοδος R(x). πύλη o, πύλη off έξοδος συνδρόμου S(x) Σύνδρομο εξόδου ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΗΣ BCC () (Υπολογισμός Συνδρόμου) Κώδικας (7,) Πολυώνυμο Γεννήτορας: g(x)=+x+x R(x) Διάνυσμα Λήψης + + s o s s Σε βήματα S=(R(x),g(x))Mod R(x)=C(x)+E(x) S=MOD(E(x),g(x)) S(x) Έξοδος Συνδρόμου

ΓΕΝΙΚΗ ΜΟΡΦΗ ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΗ ΓΙΑ B.C.C. () Σύνδεση ανατροφοδότησης Είσοδος + + Καταχωρητής συνδρόμου Φωρατής ίχνους σφάλματος (κύκλωμα συνδυαστικής λογικής) S out S i S i Είσοδος διανυσματος λήψης Απομονωτής καταχωρητής (Buffer) S out + Διoρθωμένο διάνυσμα ΓΕΝΙΚΗ ΜΟΡΦΗ ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΗ ΓΙΑ B.C.C. () έξοδος φωρατή = : Το M.S.B. Του περιεχομένου του buffer είναι λανθασμένο. Σύνδρομο Σφάλμα στην υψηλότερη τάξη θέσης x - Στο τέλος, αν S ανιχνεύθηκε μη διορθώσιμο ίχνος σφάλματος Χρήση Κυκλώματος για οποιονδήποτε B.C.C. Πολυπλοκότητα = f (Κυκλ.Συνδυαστικής Λογικής) Ειδικές Κατηγορίες B.C.C. Που απλοποιούν τα κυκλώματα αντάλλαγμα: μείωση απόδοσης του κώδικα

. ΚΥΚΛΙΚΟΙ ΚΩΔΙΚΕΣ BCH (Bose Chauduri - Hoqueghem) Πλέον διαδεδομένοι και γνωστοί κυκλικοί κώδικες Απαιτούν χρήση μοντέρνας άλγεβρας ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ (που δείχνουν την ισχύ των κωδίκων αυτών) m,t θετικά & ακέραια με t< m- κώδικας BCH με: μήκος blok: = m- bits ελέγχου(ισοτιμίας): -k m t ελάχιστη απόσταση: d mi t+ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑ Χρήση software για υλοποίηση επαναληπτικών διαδικασιών (αντί για hardware). ΚΩΔΙΚΕΣ ΓΙΑ ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕ ΠΛΕΙΟΨΗΦΙΚΗ ΛΟΓΙΚΗ Υποκατηγορία των κυκλικών κωδίκων < υποκατηγορία των BCH Κατώτεροι από τους BCH (ικανότητα διόρθωσης) ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑ Υλοποίηση με απλά κυκλώματα

. ΕΠΙΒΡΑΧΥΜΕΝΟΙ ΚΥΚΛΙΚΟΙ ΚΩΔΙΚΕΣ (Ε.Κ.Κ.) Τα g(x) διαιρέτες του x + Το x + έχει σχετικά λίγους διαιρέτες λίγοι Κ.Κ. Για δοσμένο Επιβραχυμένη μορφή με τα τελευταία i ψηφία = (-i)-άδες: ο δέκτης προσθέτει στο τέλος i μηδενικά Ο (Ε.Κ.Κ.) (Κ.Κ.) από τον οποίο προκύπτει ίδιες d mi ίδια ικανότητα διόρθωσης λειτουργίες κωδικοποίησης, υπολογισμού συνδρόμου κ.λ.π. ίδιες με Κ.Κ. ΚΩΔΙΚΕΣ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ ΚΑΤΑΙΓΙΣΜΟΥ () Κρουστικός θόρυβος Σφάλματα θορύβου σε καταιγισμούς Κώδικες τυχαίων σφαλμάτων αναποτελεσματικοί για καταιγιστικά σφάλματα Καταιγισμός μήκους q (α) Διάνυσμα του οποίου οι επηρεασμένες από τον θόρυβο συνιστώσες περιορίζονται σε q διαδοχικές θέσεις ψηφίων από τα οποία το πρώτο και το τελευταίο είναι μη μηδενικά. Ε = (......... ) q (β) Όταν q διαδοχικά bits τηςκωδικήςλέξηςμπορείναεπηρεασθούναπότον κρουστικό θόρυβο. V = (...... ) q q

ΚΩΔΙΚΕΣ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ ΚΑΤΑΙΓΙΣΜΟΥ () Διορθωτικός κώδικας σφαλμάτων καταιγισμού q: Κώδικας που είναι ικανός να διορθώσει όλα τα σφάλματα ενός καταιγισμού μήκους q ή λιγότερου. Κώδικας ικανότητας διόρθωσης q σφαλμάτων καταιγισμού Θέλουμε κώδικα (,k) με όσο το δυνατόν μικρότερο πλεονασμό (-k) Ψηφία ελέγχου της ισοτιμίας: -k q Το ανώτερο όριο της ικανότητας διόρθωσης l σφαλμάτων καταιγισμού είναι: l q (-k)/ Απόδοση διόρθωσης κώδικα σφαλμάτων καταιγισμού: z = (q)/(-k) ΚΩΔΙΚΕΣ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ ΚΑΤΑΙΓΙΣΜΟΥ () Εύρεση κωδίκων: Τυχαίου σφάλματος: Με αναλυτική τεχνική Σφαλμάτων καταιγισμού: Με διαδικασίες αναζήτησης με τη βοήθεια Η/Υ. Πίνακας αποδοτικών τέτοιων κωδίκων Κώδικας ανίχνευσης σφαλμ. καταιγισμού -k d d μήκος καταιγισμού

ΜΕΡΙΚΟΙ ΚΥΚΛΙΚΟΙ ΚΑΙ ΕΠΙΒΡΑΧΥΜΕΝΟΙ ΚΥΚΛΙΚΟΙ ΚΩΔΙΚΕΣ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ ΚΑΤΑΙΓΙΣΜΟΥ -k-l Κώδικας (,k) Ικανότητα l διόρθωσης καταιγισμού Πολυώνυμα-γεννήτορες* -k-l Κώδικας (,k) Ικανότητα l διόρθωσης καταιγισμού Πολυώνυμα-γεννήτορες* (7,) (,9) (9,) (7,7) (,) (8,) (,) (6,8) (9,9) (,) (7,) (8,9) (8,7) (67,) (,88) (96,79) 6 7 8 9 6 7 8 7 67 7 6 77 6 66 6 (,) (6,) (8,7) (,9) (69,) (6,6) (,) (6,) (9,77) (,99) (,) 6 6 7 6 6 7 6 7 6 ΚΩΔΙΚΕΣ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ ΚΑΤΑΙΓΙΣΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΥΧΑΙΩΝ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ () Μέθοδος της Σύμπλεξης (Iterlaig) είναι η πιο αποτελεσματική Δοσμένου ενός κυκλικού κώδικα (,k), κατασκευάζεται ένας Κ.Κ.Σύμπλεξης (λ,λk) ως εξής:. Διευθέτηση λ διανυσμάτων αρχικού κώδ. (,k) σε λ σειρές μιας ορθογώνιας διάταξης.. Μετάδοση της διάταξης στο κανάλι στήλη προς στήλη. Καταιγισμός μήκους λ θα επηρεάσει όχι περισσότερα από ένα ψηφίο σε κάθε σειρά. 6

ΚΩΔΙΚΕΣ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ ΚΑΤΑΙΓΙΣΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΥΧΑΙΩΝ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ () Ικανότητα διόρθωσης Αρχικός Κώδικας (,k) Κώδικας Σύμπλεξης (λ,λk) i) Απλά σφάλματα Απλούς καταιγισμούς μήκους λ ii) t σφάλματα Οποιοδήποτε συνδυασμό t καταιγισμών μήκους λ Επίδοση του Κ.Κ.Σ.(λ,λk) απέναντι στα καθαρά τυχαία σφάλματα: ίδια με αυτή του B.C.C.(,k) ΚΩΔΙΚΕΣ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ ΚΑΤΑΙΓΙΣΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΥΧΑΙΩΝ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ () Κώδικας BCH (,7) και d mi = g(x) = x 8 + x + x + x + Να κατασκευασθεί Κ.Κ.Σ.(7,) 6 6 6 66 7 7 7 7 67 7 8... 8 8... 68 7 9 9 9 69 7 7 7 (λ,λk) = (7,) λ = t = [(d mi -)/] = Ικανότητα διόρθωσης καταιγισμού l = λ t = 7

ΚΩΔΙΚΕΣ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ ΚΑΤΑΙΓΙΣΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΥΧΑΙΩΝ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ () Ισχύει Ο κώδικας σύμπλεξης (λ,λk) είναι επίσης κυκλικός με γενήτορα το g(x λ ). π.χ: αν g(x) = + x + x Σε Κ.Κ.Σ. Με λ = : g (x) = + x +x g(x λ ) Η αποκωδικοποίηση γίνεται με αντικατάσταση των F-F του (,k) από registers των λ F-F (αντικατάσταση με λ βαθμίδες) Τεχνική Σύμπλεξης: Αποτελεσματικό εργαλείο για την εύρεση μακρών ισχυρών κωδίκων, από βραχείς άριστους κώδικες. ΣΥΓΚΕΡΑΣΤΙΚΟΙ ΚΩΔΙΚΕΣ () Παράδειγμα κώδικα (,,) d i d i- d i- k N (,, ) k,, N N: Μήκος εξαναγκασμού (Costrait legth) Ψηφία μηνύματος Ρυθμός r b D + D D + + C = D D D C = D C = D D C C C Μεταγωγέας Έξοδος Ρυθμός r b 8

ΣΥΓΚΕΡΑΣΤΙΚΟΙ ΚΩΔΙΚΕΣ () T b T b T b T b T b Χρόνος Περιεχόμενο Καταχωρητή Έξοδος 9 bits επηρεασμένα από d 9 bits από d 9 bits από d ΣΥΓΚΕΡΑΣΤΙΚΟΙ ΚΩΔΙΚΕΣ () Παράδειγμα κώδικα (,,) (,k,n) blok i blok i- D D D D + + + C C C Μήκος Εξαναγκασ. = 6 bits Έξοδος Ρυθμός (/) r b 9

ΣΥΓΚΕΡΑΣΤΙΚΟΙ ΚΩΔΙΚΕΣ () b b b b b b 6 Για μήνυμα T b T b 6T b Χρόνος 6 bits από blok? 6 bits από blok ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΓΚΕΡΑΣΤΙΚΩΝ ΚΩΔΙΚΩΝ Μέθοδος Εξαντλητικής αναζήτησης d i- d i- d i A d i- = d i- = C B ΚΩΔΙΚΟ ΔΕΝΤΡΟ (d i-, d i- ) = (, ) κόμβο εκκίνησης το ο bit μηνύματος επηρεάζει τα κωδικά μπλοκ που παράχθηκαν από τον κόμβο εκκίνησης και από τους δύο επόμενους κόμβους Κωδ. λέξεις των 9 bits που επηρεάζονται από το d i

ΚΩΔΙΚΑ ΔΕΝΤΡΑ ΣΥΜΦΩΝΑ (d i-,d i- )(). d i- d i- di d i+ d i+ ΚΩΔΙΚΑ ΔΕΝΤΡΑ ΣΥΜΦΩΝΑ (d i-,d i- )(). d i- d i- di d i+ d i+

ΚΩΔΙΚΑ ΔΕΝΤΡΑ ΣΥΜΦΩΝΑ (d i-,d i- )(). d i- d i- di d i+ d i+ ΚΩΔΙΚΑ ΔΕΝΤΡΑ ΣΥΜΦΩΝΑ (d i-,d i- )(). d i- d i- di d i+ d i+

ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΓΚΕΡΑΣΤΙΚΩΝ ΚΩΔΙΚΩΝ ΔΙΑΦΟΡΕΣ Κώδικες Μπλοκ. Η ακολουθία μηνύματος διαιρείται πρώτα σε μπλοκ και μετά κωδικοποιείται. Πιο κατάλληλοι για Ανίχνευση Σφαλμάτων Συγκεραστικοί Κώδικες. Κυρίως για Διόρθωση Σφαλμάτων. Η ακολουθία μηνύματος εισέρχεται κατά συνεχή τρόπο ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΗ ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ Ξαναδοκιμασμένες διαδρομές Ολικός αριθμός σφαλμάτων Ε(j) Λάθος διαδρομή Σωστή διαδρομή (P e )(j)()=e(j) Στάθμη απόκλισης απορριπτική στάθμη P e :Πιθανότητα να είναι λάθος το λαμβανόμενο bit Σωστή διαδρομή Aριθμός αποκωδικοποιημένων bits μηνύματος

ΕΠΙΔΟΣΗ ΣΥΓΚΕΡΑΣΤΙΚΩΝ ΚΩΔΙΚΩΝ Κώδ.Μπλοκ: Ανίχνευση Καταλληλότητα Ανιχν. Διορθ.: Κώδ.Μπλοκ: Διόρθωση ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ (συγκεραστικοί κώδικες έναντι κωδίκων μπλοκ). Μικρή καθυστέρηση αποκωδικοποίησης (μικρά μπλοκ). Μικρότερες ανάγκες αποθήκευσης (μικρά μπλοκ). Η απώλεια του συγχρονισμού δεν είναι σοβαρό πρόβλημα ΟΜΟΙΟΤΗΤΕΣ (συγκεραστικοι κώδικες κώδικες μπλοκ). Υλοποίηση: Ολισθητές καταχωρητές + Αθροιστές modulo-. Διορθώνουν τυχαία & καταιγιστικά σφάλματα ΕΠΙΔΟΣΗ ΚΩΔΙΚΩΝ ΜΠΛΟΚ ΣΕ ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ () Σύγκριση συστημάτων με ή χωρίς κώδικα Και στα δύο συστήματα: Μέση ισχύς σήματος: S av ίδια Ρυθμός μετάδοσης bits μηνύματος ίδιος Φασματική πυκνότητα ισχύος θορύβου ίδια Διάρκεια μετάδοσης ενός μπλοκ k ψηφίων μηνύματος T w = k/r b r > r b p r > p rb T < T b r b, r = r b (/k) στο Κ.Σ., r =r b στο Α.Σ. q u p e bit καναλιού για Α.Σ. q p e»» για Κ.Σ.

ΕΠΙΔΟΣΗ ΚΩΔΙΚΩΝ ΜΠΛΟΚ ΣΕ ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ () Pu be p e αποκωδικοποίηση ενός bit μηνύματος για Α.Σ. P be p e»»»» για Κ.Σ. Pu p e αποκωδικοποίησης μιας λέξης από bit μηνύματος, Α.Σ. P p e»»»»»», K.Σ. t Ικανότητα διόρθωσης σφάλματος του κώδικα p = ΑΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ p u be = q u p = p( και τα k bits σωστά) k u k u ( qu ) p = ( qu ), αν kqu << p kqu u ΕΠΙΔΟΣΗ ΚΩΔΙΚΩΝ ΜΠΛΟΚ ΣΕ ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ () ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Μία λέξη από k ψηφία μηνύματος θα αποκωδικοποιηθεί λάθος, όταν περισσότερα από t σφάλματα στην κωδική λέξη των bits. p = = p[ ( t + ) ή περισσότερα σφάλματα] i i () i q ( q ) = p(,i) i= t+ i= t+ t+ t ( + ) << p(,i) p ( ) q ( q ) p,i t+ Διωνυμική κατανομή

ΕΠΙΔΟΣΗ ΚΩΔΙΚΩΝ ΜΠΛΟΚ ΣΕ ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ () Άρα: Η πλειοψηφία των σφαλμάτων αποκωδικοποίησης οφείλεται σε t+ λαθεμένα bits στην Κ.Λ. των bits. Λαθεμένα bits μηνύματος / λέξη: (t+) (k/) Μέσοςρυθμόςσφαλμ. Bits μηνύματος: r p b be = p r w ( t + ) k r rw = r = rb k p be t + = p ΕΠΙΔΟΣΗ ΚΩΔΙΚΩΝ ΜΠΛΟΚ ΣΕ ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ () Παράδειγμα: Σε δυαδικό συμμετρικό κανάλι, η πιθανότητα σφάλματος δίνεται από τον τύπο: p e = Q([S av /r ] / ) Σύγκριση πιθανοτήτων σφαλμ. bit και λέξης σε Α.Σ. και Κ.Σ. Με κώδικα (,7) BCC που διορθώνει μέχρι σφάλματα. = k=7 t= / S av S qu = Q, q = Q r b r u u Α.Σ. pbe = qu, p = Κ.Σ. p = ( ) q ( q ) pbe = p t + pbe = p av b ( q ) 7 7 u / 6

ΕΠΙΔΟΣΗ ΚΩΔΙΚΩΝ ΜΠΛΟΚ ΣΕ ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ (6) Πιθανότητα σφάλματος - - - q u u p q q > q u Για S av /r b > u p < p Υποβιβασμός του r b μείωση της p - p - 6 8 S av /r b ΜΕΘΟΔΟΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΜΕ ΔΙΑΚΟΠΗ ΚΑΙ ΑΝΑΜΟΝΗ Δ Επανεκπομπή Μπλοκ Μπλοκ Μπλοκ Μπλοκ Τα μπλοκ εκπομπής t o ACK Μπλοκ Μπλοκ (Λάθος) t o +Δ t o +t +Δ ACK ACK Μπλοκ Μπλοκ t Τα μπλοκ λήψης 7

ΕΠΙΔΟΣΗ ΚΩΔΙΚΩΝ ΜΠΛΟΚ ΣΕ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ () Κανάλι Επιστροφής r = f (συστήματος επανεκπομπής) και όχι r =(/k) r b,όπως πριν ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ Διακοπής & Αναμονής Συνεχούς Επανεκπομπής ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΑΚΟΠΗΣ & ΑΝΑΜΟΝΗΣ ρυθμός bit καναλιού (r =?) Για μετάδοση Ν μπλοκ Χρόνος Τ Ν =Ν [(/r )+ Δ] Λαθεμένα: Ν P Αποδεκτά: N (-P ) ΕΠΙΔΟΣΗ ΚΩΔΙΚΩΝ ΜΠΛΟΚ ΣΕ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ () χρόνος μετάδοσης των αποδεκτών bits N P ( P ) r b = P k r rb = + Δ r = ( P ) ( να είναι λάθος t + bits ή περισσότ. στη λέξη) i i= t+ k + Δ r TN = N r i i t+ t () q ( q ) ( ) ( q ) ( q ) t+ r q, για q <. 8

ΜΕΘΟΔΟΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ (Cotiuous Method) Χρόνος Μεταδιδομενο μπλοκ Λαμβανομενα ACK/NACK Λαμβανομενο μπλοκ Καθυστέρηση προς τη μία φορά (= μπλοκ για το παράδειγμα) Οπισθοδρόμηση κατά μπλοκ και επανεκπομπή 6 7 6 7 6 7 ACK ACK NACK NACK NACK NACK NACK 6 7 Ανίχνευση σφάλματος στο μπλοκ αυτό, οπότε ο δέκτης στέλνει NACK. Οδέκτης στέλνει αυτόματα NACK γι αυτά τα μπλοκ αφού θα ξαναεκπεμφθούν k rb = r p = t+ t ( ) q ( q ) t+ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΜΕ ΤΙΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ Σύστημα επικοινωνίας έχει τα εξής χαρακτηριστικά: r b =. bits/se k = bits (μήκος λέξης σε Α.Σ.) Ρυθμός bit καναλιού μεταβλητό ως 8. bits/se q = Q(S av /r ) / καναλιού S av / =. Δ = mse, καθυστ. βρόγχου α) Pu στην ακωδ. μετάδοση β) P για κωδ. BCH (7,) t διόρθ. γ) P»» (7,), ανίχν. t με μέθοδο Διακοπής-Αναμ. δ) P για κωδ.(7,), ανιχν. t μέθοδος συνεχούς μετάδοσης α) r = r b =. bits/se q u = Q( ) / = - pu = (-q u ) pu =,7 συνάρτηση Erf 9

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 9.9 () 7 b) r = rb = = k q = Q p p k ) rb q = Q = ( 8) = 7 ( ) q ( q ) ( + Δ r ) 7 ( 7,87) =,7 p = ( ) q ( q ) 7 6 ( ) q ( q ) p = 8.67 r d) Συν.Μετάδοση r = rb k = q = p =,69 7 7r = 7 7 +,r r =., q = r =. bits/se